DE3300985C1 - Klick-Generator für Hirnstamm-Audiometer - Google Patents

Klick-Generator für Hirnstamm-Audiometer

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DE3300985C1
DE3300985C1 DE19833300985 DE3300985A DE3300985C1 DE 3300985 C1 DE3300985 C1 DE 3300985C1 DE 19833300985 DE19833300985 DE 19833300985 DE 3300985 A DE3300985 A DE 3300985A DE 3300985 C1 DE3300985 C1 DE 3300985C1
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WILH LAMBRECHT GmbH
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    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
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    • A61B5/12Audiometering

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Description

  • Ein Klick-Generator der eingangs beschriebenen Art ist bekannt und weist in Reihenschaltung eine Einrichtung zum Erkennen eines Startimpulses, einen nachgeschalteten Treiber zum Umformen des Startimpulses in einen Gesamtimpuls, einen nachgeschalteten Verstärker und einen dem Verstärker nachgeschalteten Abschwächer auf. Der Klick-Generator erzeugt üblicherweise einen als langen Gesamtimpuls. An den Klick-Generator ist ein elektro-akustischer Wandler angeschlossen, der als Kopfhörer, Ohrhörer, Lautsprecher o. dgl. ausgebildet sein kann und dazu dient, den elektrischen abgeschwächten Impuls in das Reizsignal in Form eines Klicks, umzuwandeln. Der im Klick-Generator enthaltene Abschwächer ist in vielen Stufen so umschaltbar, daß der Schalldruckpegel in Schritten von 5 dB und über einen Bereich bis ca. 100 dB einstellbar ist. Der Abschwächer des Klick-Generators in dem bekannten Hirnstamm-Audiometer besteht aus einem vielstufig umschaltbaren Spannungsteiler, der jedoch mit mehreren Nachteilen behaftet ist: Sein Umschalter muß mehr als eine Kontaktebene enthalten, um die steilflankigen Signale mit ihren hochfrequenten Anteilen kapazitiv ausrechend zu entkoppeln. Die Schaltkontakte müssen sowohl große Ströme als auch winzige Spannungen-einwandfrei schalten können, da sie den Signalstrom führen und ihn nicht nur steuern. Der Aufwand an Schaltern ist groß und die räumliche Anordnung schwierig. Man braucht eine große Anzahl Präzisionswiderstände mit teilweise hoher Belastbarkeit. Die Erstellung dieses Abschwächers erfordert wegen der großen Anzahl teilweise mechanisch großer Widerstände einen Kompromiß zwischen fertigungsgerechter Anordnung, kapazitiver Entkopplung und Platzbedarf, der eine optimale Lösung nicht zuläßt Da die kapazitive Entkopplung unabdingbar ist und der Platzbedarf, besonders bei einem tragbaren Hirnstamm-Audiometer, nur wenig Spielraum läßt, ist mit diesem bekannten Klick-Generator ein hoher Fertigungsaufwand verbunden.
  • Eine andere Bauart eines Klick-Generators sieht eine Reihenschaltung einer Einrichtung zum Erkennen eines Startsignals, eines Treibers, eines vielstufig umschaltbaren Abschwächers und eines Verstärkers vor, dem der elektro-akustische Wandler nachgeschaltet ist. Bei dieser Art der Reihenschaltung müssen die Schaltkontakte des Abschwächers große bis winzige Signalspannungen einwandfrei schalten können, aber nicht zugleich auch große Ströme. Der Nachteil dieser Bauart ist, daß das Eigenrauschen des Verstärkers unabhängig von der Stellung des Abschwächers in voller Höhe dem elektroakustischen Wandler zugeführt wird. Daraus ergibt sich ein schlechtes SignalqStör-Verhältnis bei niedrigen Reizsignalpegeln.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Klick-Generator der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß der Klick mit einwandfreiem Signal-/Stör-Verhältnis geliefert wird. Das Verhältnis von Störgröße zu Signalgröße soll also klein sein. Außerdem sollen Geräte, in denen der Klick-Generator Anwendung findet, mit vergleichsweise geringem Aufwand herstellbar sein.
  • Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Abschwächer Abschwächstufen zur Grobabstufung aufweist, und daß der Treiber zur Feinabstufung einen den Gesamtimpuls aus einer Folge von Pulsdauer-modulierbaren Teilimpulsen bildenden Schaltteil aufweist.
  • Die Erfindung greift damit an zwei Stellen ein, und zwar einmal durch eine Vereinfachung im Abschwächer und zum anderen in einer besonderen Ausgestaltung des Treibers. Der Abschwächer braucht nur noch einige wenige grobe, exakt aufeinander abgestimmte Stufen zu enthalten, wodurch sich sein Aufwand vergleichsweise erheblich vermindert. Die Ausbildung des Treibers mit dem neuen Schaltteil stellt zwar einen zusätzlichen Aufwand dar, jedoch ist der Gesamtaufwand immer noch wesentlich kleiner als die Ausbildung eines Abschwächers als vielstufig umschaltbarer Spannungsteiler. Im Schaltteil des Treibers wird zur Feinabstufung der Gesamtimpuls aus Pulsdauer-modulierbaren Teilimpulsen zusammengesetzt. Die Amplitude des Gesamtimpulses ergibt sich aus dem Puls-Pausen-Verhältnis (Tastverhältnis) der Teilimpulse. Die können von nahe 0 bis 100% Pulsdauer moduliert werden.
  • Durch eine ausreichend hohe Grundfrequenz der Folge von Teilimpulsen und ggfs. durch eine Glättung des Gesamtimpulses wird dafür gesorgt, daß das akustische Reizsignal dem von einem einzigen rechteckförmigen Gesamtimpuls gleicht. Durch eine Grundfrequenz der Folge von Teilimpulsen, die wesentlich höher ist als die Grenzfrequenz des angeschlossenen elektro-akustischen Wandlers, wird die Grundfrequenz der Teilimpulse unterdrückt und nur die Resultierende in der Form des Gesamtimpulses in den Klick umgewandelt.
  • Die Zusammensetzung des gewünschten Gesamtimpulses aus Teilimpulsen ist dann einem einzigen Gesamtimpuls am ähnlichsten, wenn die Summe der Periodendauern der Teilimpulse mit der Dauer des gewünschten Gesamtimpulses übereinstimmt. Unter Periodendauer der Pulsdauer-modulierten Teilimpulse wird die Summe aus Pulsdauer und Pausendauer verstanden. Im einfachsten Fall sind für alle Teilimpulse die Periodendauern, Puls- und Pausendauern gleich. Es gibt elektro-akustische Wandler, deren Frequenzgang von einem monotonen Verlauf stark abweicht. Wenn die Summe der Teilimpulse kürzer oder länger ist als der gewünschte Gesamtimpuls, und der Treiber mit unterschiedlich langen Puls- und Pausenzeiten arbeitet, ist es möglich, die dadurch hervorgerufene Verzerrung des Gesamtimpulses weitgehend zu reduzieren. Der erfindungsgemäße Klick-Generator ist außerdem dazu geeignet, beliebige Reizsignalformen zusammenzusetzen und nicht nur den Rechteckimpuls, der früher als einziger realisierbar war, aber großen Aufwand am elektroakustischen Wandler erfordert.
  • Die Teilimpulse werden im einfachsten Fall durch kurzzeitiges Einschalten einer positiven oder negativen Spannungsquelle erzeugt. Mit Teilimpulsen terschiedlicher Polarität kann man zwei Dinge er rechen Einmal ersetzen aufeinanderfolgende kurze Teilimpulse entgegengesetzter Polarität und nur geringfügig unterschiedlicher Dauer unipolare Teilimpulse von extrem kurzer Dauer. Und zum anderen ergibt sich viel Spielraum für die Korrektur der Auswirkungen nicht-monotoner Frequenzgänge.
  • Eine digitale Pulsdauer-Modulation mit Frequenzgenerator und Frequenzteilern erfordert den geringsten Aufwand. Sie benötigt keine eng tolerierten Bauteile und keine Justage und ist außerdem störsicherer als eine analoge Pulsdauer-Modulation.
  • Eine Pulsdauer-Modulation mit analogem Zeitgeber ist dann einfacher, wenn nicht in einfach realisierbaren Stufen von 6 dB, sondern mit den häufig gewünschten Stufen von 5 dB abgeschwächt werden soll. Zur Realisierung der analogen Zeitgeber werden monostabile Kippstufen vorgeschlagen, die auf die verschiedenen Tastverhältnisse abgestimmt sind und digital ausgewählt und angesteuert werden.
  • An die Stelle der monostabilen Kippstufen können auch ein oder mehrere Zähler treten, die mit einem zusätzlichen Frequenz-Generator getaktet werden und mit ihrem Ablauf die Pulsdauern bestimmen. Z. B. können die Zählerstände von einem Komparator mit aus einem Speicher gelesenen Werten verglichen werden, welche die Anfänge und Enden der Teilimpulse festlegen.
  • Eine solche Pulsdauer-Modulation mit quasi analogem Zeitgeber erlaubt auf einfache Weise, unterschiedlich lange Teilimpulse mit beliebiger Verteilung im Gesamtimpuls zu erzeugen. Sie erfordert keine engtolerierten Bauteile, ist unempfindlich gegen Bauteilealte rung und einfach zu verdrahten. Verwendet man sie zur Erzeugung gleicher Teilimpulse, so verbraucht sie allerdings mehr Strom als die Lösung mit monostabilen Kippstufen.
  • Die Abschwächung des Gesamtimpulses durch Pulsdauer-Modulation der Teilimpulse ist gut geeignet in einem Bereich von z. B. bis 35 dB. Bei wesentlich stärkerer Abschwächung würden die Einzelimpulse zu kurz.
  • Der zwischen Verstärker und elektro-akustischem Wandler vorgesehene analoge Abschwächer bewirkt eine Abschwächung in wenigen großen, exakt aufeinander abgestimmten Stufen von z. B. 40 dB, d. h. für ein Spannungsverhältnis 1:100 bzw. ein Leistungsverhältnis 1:10000, innerhalb derer dann die Pulsdauer-Modulation die feinstufige Abschwächung erzeugt Zur analogen Abschwächung können umschaltbare Widerstandsnetzwerke dienen, die dem Generator für Pulsdauer-modulierte Teilimpulse nachgeschaltet werden. Verwendet man zum Ein- und Ausschalten der Impulse Schalter, die in eingeschaltetem Zustand sich wie steuerbare Widerstände verhalten und für das Signal keine Schwellspannung besitzen (z B. Feldeffekt-Transistoren, deren Bahnwiderstand durch die Gate-Spannung steuerbar ist), so ist es auch in gewissem Maße möglich, die Spannung abzuschwächen, aus der die Teilimpulse abgeleitet werden. Schließlich kann man die analoge Abschwächung auf die Versorgungsspannung und den nachfolgenden Spannungsteiler verteilen.
  • Die Erfindung hat den Vorteil, daß der vielstufige Schaltteil nur steuert, aber nicht selber den Signalstrom führt. Die beispielsweise drei Abschwächstufen des Abschwächers brauchen keine niedrigen Spannungen zu schalten. Durch den Wegfall kritischer Bauelemente läßt sich der Klick-Generator mit geringem Aufwand fertigen.
  • Die Erfindung bietet den weiteren Vorteil, daß das Reizsignal in Form des Klicks nach Bedarf geformt werden kann. Dadurch kann der Aufwand auch für andere Baugruppen als den Abschwächer, z. B. für den elektroakustischen Wandler, verringert werden.
  • Die Erfindung wird dem Stand der Technik gegenübergestellt und anhand einiger Ausführungsbeispiele verdeutlicht. Es zeigt F i g. 1 ein Blockschaltbild der wesentlichen Teile eines bekannten Klick-Generators (Stand der Technik), Fig 2 Impulsverläufe an verschiedenen Stellen des Klick-Generators gemäß F i g. 1 (Stand der Technik), F i g. 3 ein Blockschaltbild des Klick-Generators in einer ersten Ausführungsform, Fig. 4 Impulsverläufe an verschiedenen Stellen des Klick-Generators gemäß F i g. 3, F i g. 5 ein Blockschaltbild eines weiteren Klick-Generators der einer weiteren Ausführungsform, F i g. 6 zugehörige Impulsverläufe, F i g. 7 ein Blockschaltbild einer dritten Ausführungsform des Klick-Generators, F i g. 8 Impulsverläufe an verschiedenen Stellen des Klick-Generators gemäß F i g. 7 und F i g. 9 eine Teildarstellung des Klick-Generators gemäß Fi g. 3 mit einer besonderen Ausbildung des vereinfachten Abschwächers.
  • Fig. 1 stellt den in der Beschreibungseinleitung erwähnten Stand der Technik dar, von dem die vorliegende Erfindung ausgeht. Dieser bekannte Klick-Generator besitzt eine Einrichtung 1 zum Erkennen eines Startimpulses. Diesem ist ein Treiber 2 in Form einer monostabilen Kippstufe 3 nachgeschaltet Der Treiber 2 dient zum Umformen des Startimpulses in einen Gesamtimpuls. In Flußrichtung des Impulses ist ein Verstärker 4 vorgesehen, der den Gesamtimpuls verstärkt. Der verstärkte Gesamtimpuls gelangt zu einem Abschwächer 5, der viele parallel geschaltete Stufen aufweist, was einen erheblichen Bauaufwand bedeutet. Im dargestellten Beispiel enthält der Abschwächer 5 zehn parallel angeordnete Abschwächglieder 6.01 bis 6.10 in Pi-Schaltung und weitere zehn parallel angeordnete Abschwächglieder 6.11 bis 6.20 in Doppel-Pi-Schaltung. Die Abschwächglieder 6 bzw. der vielstufige Abschwächer 5 erfordert zu seiner Herstellung rund 80 Präzisionswiderstände teilweise hoher Belastbarkeit und mit nicht handelsüblichen Widerstandswerten. Um bei Abschwächwerten bis zu 100 dB und rechteckfömigen Impulsen mit hohen Frequenzanteilen das kapazitive Übersprechen ausreichend zu dämpfen, muß der vielstufige Abschwächer 5 mindestens zwei Schaltebenen besitzen. Seine Kontakte führen den Signalstrom, wobei große Stromstärken und extrem kleine Spannungen geschaltet werden müssen. Dem Abschwächer 5 ist ausgangsseitig ein elektro-akustischer Wandler 7 nachgeschaltet, der beispielsweise aus einem Kopfhörer, einem Lautsprecher o. dgl. bestehen kann.
  • F i g. 2 zeigt die zugehörigen Impulsverläufe. Die oberste Linie stellt den Startimpuls a dar, wie er am Ausgang der Einrichtung 1 und am Eingang des Treibers 2 vorliegt. Der Treiber 2 formt hieraus den Gesamtimpuls br wie er eingangsseitig am Verstärker 4 anliegt. Durch den Verstärker 4 entsteht der verstärkte Gesamtimpuls c. Ausgangsseitig am Abschwächer 5 liegt der abgeschwächte Gesamtimpuls d vor. Der elektro-akustische Wandler 7 gibt schließlich das Reizsignal ein Form eines Klicks akustisch wahrnehmbar ab. Diese Impulsverläufe verdeutlichen auch die relativ einfache Wirkungsweise dieses Klick-Generators nach dem Stand der Technik.
  • F i g. 3 zeigt die wesentlichen Teile des erfindungsgemäßen Klick-Generators in einer ersten Ausführungsform. In Durchflußrichtung des Impulses ist hinter der Einrichtung 1 zum Erkennen des Startimpulses a die monostabile Kippstufe 3 vorgesehen, die die Umformung in den Gesamtimpuls b bewirkt. Sodann ist ein Frequenz-Generator 8 zur Bestimmung der Periodendauer der Teilimpulse vorgesehen. Diesem nachgeordnet ist eine Parallelschaltung aus mehreren monostabilen Kippstufen 9.1 bis 9.7 vorgesehen. Diesen ist ein Und-Gatter 10 (ohne monostabile Kippstufe) parallel geschaltet. Auch die monostabilen Kippstufen 9.1 bis 9.7 weisen eingangsseitig je ein Und-Gatter auf. Selbstverständlich können die Und-Gatter auch separat den Kippstufen 9.1 bis 9.7 vorgeschaltet sein. Jedes Und-Gatter besitzt zwei Eingänge, nämlich einen ersten Eingang 11, der jeweils mit dem Ausgang des Frequenzgenerators 8 verbunden ist, und einen zweiten Eingang 12, der der Auswahl bzw. dem Einschalten der jeweils ausgewählten monostabilen Kippstufe bzw. Kippstufen dient. Die ersten Eingänge 11 sind parallel geschaltet. Es versteht sich, daß die zweiten Eingänge 12 an eine hier nicht dargestellte Schaltungsanordnung angeschlossen sind. Die Ausgänge 13 des oberen Und-Gatters 10 und der monostabilen Kippstufen 9.1 bis 9.7 sind mit einem Oder-Gatter 14 verbunden. Der Frequenzgenerator 8, die monostabilen Kippstufen 9.1 bis 9.7, die Und-Gatter 10 und das Oder-Gatter 14 bilden zusammen ein Schaltteil 15. Das Schaltteil 15 und die monostabile Kippstufe 3 ergeben den Treiber 2. Am Ausgang des Frequenzgenerators 8 ergibt sich gemäß F i g. 4 aus dem Gesamtimpuls b eine Folge von Synchronimpulsen ): Ausgangsseitig am Schaltteil 15 und damit eingangsseitig am Verstärker 4 liegt eine Folge der Teilimpulse gvor. Mit dem Ausgang des Verstärkers 4 ist ein analoger, umschaltbarer Abschwächer 5' verbunden, der hier jedoch im Vergleich zu dem Abschwächer 5 sehr viel vereinfachter ausgebildet ist, indem er nur drei Schaltstufen, wie angedeutet, aufweist. Der Ausgang des Abschwächers 5' ist in bekannter Weise mit dem elektro-akustischen Wandler 7 verbunden.
  • An die Stelle der monostabilen Kippstufen 9.1 bis 9.7 können auch Zähler treten, deren Takteingänge mit einem weiteren Frequenz-Generator verbunden sind.
  • Die Wirkungsweise des Klick-Generators gemäß F i g. 3 und 4 ist folgende: Am Eingang der monostabilen Kippstufe 3 erscheint für jeden Klick der Startimpuls a, der von der Einrichtung 1 erkannt wird. Die Kippstufe 3 erzeugt den Gesamtimpuls b von z. B. 100 als Dauer und legt ihn an den Eingang des Frequenzgenerators 8. Dieser erzeugt die Folge von Synchronimpulsen fzur Synchronisation der gewünschten Teilimpulse und legt diese an die ersten Eingänge 11 der Und-Gatter 10. Nur eine dieser monostabilen Kippstufen 9.1 bis 9.7 bzw. das oberste Und-Gatter 10 hat gleichzeitig durch die nicht dargestellte Schaltungsanordnung ein Signal an ihrem zweiten Eingang 12 anliegen und erzeugt somit das für die ausgewählte Dämpfung erforderliche Puls-Pausen-Verhältnis der Teilimpulse. Das Oder-Gatter 14 überträgt die Pulsdauer der gerade aktiven Kippstufe als Teilimpuls gzum Verstärker 4. Der Verstärker 4 kann in diesem Beispiel durch einen Feldeffekt-Schalttransistor realisiert sein. Er erzeugt Leistungs-Teilimpulse mit dem gleichen Pulsdauer-modulierten Verlauf des Teilimpulses g. Der Abschwächer 5' dämpft diese Teilimpulse entsprechend der eingestellten Abschwächerstufe 0, 40 oder 80 dB und leitet sie weiter zum elektro-akustischen Wandler 7. Dieser hat eine Grenzfrequenz, die zur Übertragung des Gesamtimpulses b ausreicht, die Folge von Teilimpulsen g aber nur in integrierter Form umwandeln kann. Er erzeugt als Reizsignal e einen Klick, der die gleiche Form hat, wie sie auch von einem abgeschwächten Gesamtimpuls b erzeugt worden wären.
  • Werden ein oder mehrere Zähler an Stelle der monostabilen Kippstufe 9.1 bis 9.7 vorgesehen, so werden sie von dem zusätzlichen Frequenz-Generator getaktet und bestimmen mit ihrem Ablauf die Pulsdauer.
  • Der Klick-Generator gemäß den F i g. 5 und 6 besitzt nachgeschaltet zu der Enrichtung 1 zum Erkennen des Startsignals a keinen Frequenzgenerator, sondern mehrere Gruppen von monostabilen Kippstufen 9. Jede Gruppe weist neun monostabile Kippstufen auf. Die erste Gruppe besitzt die monostabilen Kippstufen 9.11 bis 9.19. Die zweite Gruppe besitzt die monostabilen Kippstufen 9.21 bis 9.29. Es sind sieben Gruppen derartiger monostabiler Kippstufen 9 vorgesehen, wobei jeder erste monostabile Kippstufe 9.11, 9.21 bis 9.71 eingangsseitig ein Und-Gatter 10 besitzt mit dem schon beschriebenen ersten Eingang 11 und zweiten Eingang 12. Die monostabilen Kippstufen in jeder Gruppe sind so geschaltet, daß das Signal die gesamte Gruppe durchläuft, jedoch nur die Ausgänge der ungeradzahligen Kippstufen 9 mit dem nachgeschalteten Oder-Gatter 14 verbunden sind. Die Gruppen der monostabilen Kippstufen 9 und das Oder-Gatter 14 bilden hier den Treiber 2, bzw. das Schaltteil 15. Dem Verstärker 4 ist auch hier der Abschwächer 5' und diesem der elektro-akustische Wandler 7 nachgeschaltet.
  • Anstelle der Gruppen von monostabilen Kippstufen 9.11 bis 9.19, 9.21 bis 9.29... 9.71 bis 9.79 können Zählerketten angeordnet werden, wobei jeder Zähler mit einem gemeinsamen, zusätzlichen Frequenz-Generator verbunden ist. Ebenso kann ein Zähler verwendet werden, der mit einem zusätzlichen Frequenz-Generator, einem digitalen Komparator und einem Festwertspeicher verbunden ist.
  • Die Wirkungsweise des Klick-Generators gemäß F i g. 5 und 6 ist folgende: Ein Startimpuls a, erkannt von der Einrichtung 1, läßt von den monostabilen Kippstufen 9.11, 9.21 bis 9.71 die durch das auswählende Signal ausgewählte Kippstufe aktiv werden. Ihre Zeit läuft ab, ihr Signal wird auf das Oder-Gatter 14 geleitet und bildet den Teilimpuls gt.
  • Beim Ablauf wird die zweite Kippstufe der ausgewählten Abschwächstufe angestoßen, die die Pulsdauer g2 erzeugt. Ihr Ablauf bedeutet zugleich den Beginn für die dritte monostabile Kippstufe, deren Ausgangssignal als Teilimpuls g3 dem Oder-Gatter 14 zugeleitet wird. Die letzte monostabile Kippstufe erzeugt die letzte Teilimpulsdauer g.9 und gibt sie auf das Oder-Gatter 14. Nach Ablauf der Teilimpulsdauer g.9 ruhen die Kippstufen bis zum nächsten Startimpuls a. Die Folge der Teilimpulse g am Ausgang des Oder-Gatters 14 steuert den Verstärker 4 an, dessen Ausgangsimpuls auf den Eingang des analogen Abschwächers 5' geleitet wird. Dieser kann in drei Stufen mit 40dB Abstand umschaltbar sein, wie dies bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 erläutert wurde. Der abgeschwächte Impuls gelangt anden elektro-akustischen Wandler 7 und erscheint an seinem Ausgang als Reizsignal e, und zwar als Klick mit beliebig wählbarer Form, wie es durch den Verlauf des Reizsignals e in F i g. 6 dargestellt ist. Eventuelle Nichtlinearitäten des elektro-akustischen Wandlers 7 sind durch die Wahl der Folge der Teilimpulse g kompensiert. An den Frequenz-Gang des elektro-akustischen Wann arms 7 brauchen daher keine hohen Anforderungen gut ,text zu werden.
  • Sind anstelle der Gruppen von monostabilen Kippstufen Zählerketten vorgesehen, so werden sie von dem zusätzlichen Frequenz-Generator getaktet und bestimmen mit ihrem Ablauf die Pulsdauern gt, g3, g5, g.7, und g.9 sowie die Pulspausen gS gA, g.6 und g.8. Ist an ihrer Stelle ein Zähler mit Komparator und Frequenz-Generator vorgesehen, so werden seine Zählerstände von dem Komparator mit aus dem Festwertspeicher gelesenen Werten verglichen, die die Anfänge und Enden der Teilimpulse entsprechend der gewünschten Abschwächung festlegen.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 7 und 8 für den Klick-Generator mit digitaler Pulsdauer-Modulation ist ein Frequenzgenerator 8', ein binärer Frequenzteiler 16, sechs Und-Gatter 17, deren Ausgänge mit einem Oder-Gatter 14 verknüpft sind, ein Und-Gatter 18 und eine bistabile Kippstufe 19 in der dargestellten Weise miteinander verbunden. Der Schaltteil 15 besteht hier aus dem Frequenzgenerator 8', dem binären Frequenzteiler 16, den sechs Und-Gattern 17, dem Oder-Gatter 14, dem Und-Gatter 18 sowie der bistabilen Kippstufe 19. Der Schaltteil 15 und die monostabile Kippstufe 3 bilden zusammen den Treiber æ Der Treiber 2 arbeitet mit der Frequenz 1,6 MHz aus deih Frequenzgenerator 8'. Im binären Frequenzteiler 16 wird die Frequenz durch 1,2,4,8 und 32 geteilt, wobei die letzte Teilerstufe die Periodendauer 20 als für die fünf Synchronimpulse im gewünschten Gesamtimpuls b von 100 Us Dauer abgibt. Das Und-Gatter 18 bildet aus der herabgeteilten Frequenz am ersten und dem Gesamtimpuls b für den gewünschten Klick am zweiten Eingang die Synchronimpulse fder bistabilen Kippstufe 19. Die Dauer des Gesamtimpulses b darf ohne besondere Genauigkeitsanforderungen zwischen vier und fünf Periodendauern der Teilimpulse liegen. Die Kippstufe 19 wird mit den Vorderflanken der Synchronimpulse für jeden Teilimpuls gesetzt und mit Rücksetzimpulsen i einer, je nach selektierter Dämpfung, weniger tief heruntergeteilten Frequenz zurückgesetzt Am Ausgang der Kippstufe 19 entsteht eine Folge von Teilimpulsen g, deren Verhältnis die Pulsdauer sechs Werte 1:1,1:2,1:4,1:8,1:16 oder 1:32 annehmen kann, was ungefähr den Dämpfungswerten 0,6,12, 18,24 oder 30 dB entspricht. Bei der Nenndämpfung 30 dB ist die Abweichung vom genauen Wert noch im zulässigen Bereich. Der nachgeschaltete Abschwächer 5' stellt die drei großen Stufen 0, 36 und 72 dB wieder genau ein.
  • Der Verstärker 4 ist in diesem Ausführungsbeispiel ein verzögerungsarmer Schaltverstärker und der elektroakustische Wandler 7' kann ein Kopfhörer sein. Der Impuls am Ausgang des Verstärkers 4 ist eine Folge von fünf Teilimpulsen, der sich am Ausgang des elektro-akustischen Wandlers 7 als Reizsignal e hören läßt, F i g9 zeigt einen Ausschnitt aus dem Ausführungsbeispiel der F i g. 3, und zwar die besondere Ausbildung des Abschwächers 5', bestehend aus den beiden Teilab- schwächern 5'.4 und 5'. 5, die beide die Abschwächwerte 40 dB aufweisen. Wie ersichtlich, können die Teilabschwächer 5'.4 und 5'.5 entweder überbrückt oder eingeschaltet werden, wodurch sich in einfacher Weise die drei Schaltmöglichkeiten 0, 40 und 80 dB ergeben.

Claims (5)

  1. Patentansprüche: 1. Klick-Generator für Hirnstamm-Audiometer, mit einer Einrichtung zum Erkennen eines Startimpulses, einem nachgeschalteten Treiber zum Umformen des Startimpulses in einen Gesamtimpuls für einen nachgeschalteten Verstärker, einem dem Verstärker nachgeschalteten Abschwächer und einem elektroakustischen Wandler zum Umformen des abgeschwächten Gesamtimpulses in ein akustisches Reizsignal in Form eines Klicks, d a d u r c h g e -kennzeichnet, daß der Abschwächer (5') Abschwächstufen zur Grobabstufung aufweist, und daß der Treiber (2) zur Feinabstufung einen den Gesamtimpuls aus einer Folge von Pulsdauer-modulierbaren Teilimpulsen bildenden Schaltteil ({5) aufweist.
  2. 2. Klick-Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltteil (15) des Treibers (2) eine erste monostabile Kippstufe (3) zur Bestimmung der Dauer des Gesamtimpulses, in Reihe dazu einen Frequenzgenerator (8) zur Bestimmung der Periodendauer der Teilimpulse, in Reihe dazu eine Parallelschaltung aus mehreren, am Eingang je ein Und-Gatter (10) zur Steuerung des Tastverhältnisses aufweisenden monostabilen Kippstufen (9.1 bis 9.7) sowie einem Und-Gatter, das von der ersten monostabilen Kippstufe (3) angesteuert wird, und ein die Ausgänge aller Kippstufen und des Und-Gatters verknüpfendes Oder-Gatter (14) aufweist, das den Gesamtimpuls liefert.
  3. 3. Klick-Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Treiber (2) aus mehreren Gruppen monostabiler Kippstufen (9.11 bis 9.19, 9.21 bis 9.29 bis 9.71 bis 9.79) mit einem nachgeschalteten Oder-Gatter (14) besteht, daß die monostabilen Kippstufen jeder Gruppe eine Folge der u. U.
    verschieden langen Teilimpulse erzeugen, und daß die Ausgänge der ungeradzahligen Kippstufen (9.11, 9.13, 9.15 usw.) jeder Gruppe mit dem Oder-Gatter (14) verbunden sind, das den Gesamtimpuls liefert.
  4. 4. Klick-Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Treiber (2) einen Frequenzgenerator, einen Zähler, einen digitalen Komparator und einen Festwertspeicher aufweist, wobei der Komparator die Zählerstände mit aus dem Festwertspeicher gelesenen Werten vergleicht, die die Anfänge und Enden der Teilimpulse entsprechend der gewünschten Abschwächung festlegen.
  5. 5. Klick-Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltteil (15) des Treibers (2) einen Frequenzgenerator (8') zur Bereitstellung eines Zeittaktes, einen binären Frequenzteiler (16) mit ausgangsseitig angeschlossenen Und-Gattern (17) zur Steuerung des Tastverhältnisses mit Oder-verknüpften Ausgängen, eine nachgeschaltete bistabile Kippstufe (19) und parallel zu der Kombination aus Oder-verknüpften Und-Gattern (17) ein Und-Gatter (18) aufweist, dessen erstem Eingang das Signal der letzten Teilerstufe zugeführt ist, dessen zweiter Ein~ gang an die Einrichtung (1) zum Erzeugen des Startimpulses unter Zwischenschaltung einer monostabilen Kippstufe (3) zum Bestimmen der Dauer des Gesamtimpulses angeschlossen ist und dessen Ausgang die bistabile Kippstufe (19) setzt.
    Die Erfindung bezieht sich auf einen Klick-Generator für Hirnstamm-Audiometer, mit einer Einrichtung zum Erkennen eines Startimpulses, einem nachgeschalteten Treiber zum Umformen des Startimpulses in einen Gesamtimpuls für einen nachgeschalteten Verstärker, einem dem Verstärker nachgeschalteten Abschwächer und einem elektro-akustischen Wandler zum Umformen des abgeschwächten Gesamtimpulses in ein akustisches Reizsignal in Form eines Klicks.
    Audiometer sind elektro-medizinische Meßgeräte, die zur Untersuchung des menschlichen Hörvermögens angewendet werden. Einfache Audiometer verwenden sinusförmige Tonsignale und sind auf die subjektive Auskunft der Patienten angewiesen. Ein Hirnstamm-Audiometer gibt dem Patienten z. B. Klickgeräusche unterschiedlicher Lautstärke zu hören und prüft sein Gehör objektiv über die elektrische Reaktion des Gehirns.
    Es erfordert zwar höheren Aufwand als einfache Audiometer, kann dafür aber auch für die Untersuchung von Neugeborenen, Kleinkindern und anderen, nicht kooperativen Patienten verwendet werden.
    Der Klick hat sich in Hirnstamm-Audiometern als Reizsignal bewährt. Er macht Meßergebnisse von verschiedenen Hirnstamm-Audiometern vergleichbar. Der elektro-akustische Wandler muß aber einen weiten Frequenzbereich verzerrungsarm übertragen, damit das Reizsignal in seiner definierten Form bis ans Ohr gelangt. Die in den senkrechten Flanken enthaltenen hohen Frequenzanteile werden auch vom gesunden Hörorgan großenteils nicht mehr wahrgenommen.
DE19833300985 1983-01-14 1983-01-14 Klick-Generator für Hirnstamm-Audiometer Expired DE3300985C1 (de)

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DE3300985C1 true DE3300985C1 (de) 1984-07-19

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19548982A1 (de) * 1995-12-28 1997-07-03 Pilot Blankenfelde Medizinisch Verfahren zur automatischen Hörschwellenbestimmung, insbesondere bei Neugeborenen und Kleinkindern

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3799146A (en) * 1971-10-06 1974-03-26 Neuro Data Inc Hearing testing method and audiometer

Patent Citations (1)

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